[發明專利]用于驅動電子開關的方法和驅動電路及電子保險絲電路

有效

• 申請號: 201710977458.6
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN107959492B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 克里斯蒂安·杰拉西;奧克塔維安·巴爾布;馬庫斯·拉杜爾納;盧卡·彼得魯齊
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: H03K17/687
• 分類號: H03K17/687
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;韓雪梅

本文描述了一種用于驅動電子開關的方法和驅動電路及電子保險絲電路。根據一個實施例，驅動電路包括具有用于接收緩沖器輸入信號的輸入節點的輸入緩沖器、耦接至輸入節點和接地節點的下拉電路以及耦接至輸入節點和電源節點的上拉電路。驅動電路還包括被配置成激活下拉電路或上拉電路的控制電路。當緩沖器輸入信號的電壓電平高于第一閾值時，上拉電路被激活，并且當緩沖器輸入信號的電壓電平低于第二閾值時，下拉電路被激活。

技術領域

本公開總體上涉及電子開關和保護電路的方面，更具體地涉及用于電子開關的驅動電路。

背景技術

幾乎每個電氣設備(例如，在機動車輛中，在房屋中，較大設備的電氣子系統)包括提供過電流保護的一個或更多個保險絲。標準保險絲包括一根電線，其在通過保險絲的電流低于標稱電流的情況下提供低歐姆電流路徑。然而，該根電線被設計成在通過保險絲的電流超過標稱電流達特定時間時發熱并熔化或蒸發。一旦被觸發，保險絲就必須被新的保險絲替代。

保險絲越來越多地被斷路器替代。斷路器是一種自動操作的電氣開關，其被設計成保護電路免于過電流或過載或短路造成的損壞。斷路器可以包括機電繼電器，當檢測到過電流(即，超過標稱電流的電流)時，機電繼電器被觸發以將受保護的電路與電源斷開。在許多應用中(例如，在機動車輛的車載電源中)，可以使用電子開關(例如，MOS晶體管、IGBT等)來實現斷路器，以在過電流的情況下將受保護的電路與電源斷開。這樣的電子斷路器也可以被稱為電子保險絲(e-fuse或智能保險絲)。除了其作為斷路器的功能以外，電子保險絲還可以用于定期地接通和關斷負載。通常，使用所謂的驅動電路或簡稱為驅動器(在MOS晶體管的情況下為柵極驅動器)來控制諸如MOS晶體管的電子開關的開關狀態(接通/關斷)。

然而，至少在一些電子斷路器(e-fuse)中，共同的驅動電路在容錯和功能安全方面可能是不足夠的，這特別是在機動車輛應用中可能是一個問題，在機動車輛應用中，必須符合關于功能安全的標準(例如ISO26262)。

發明內容

本文描述了一種用于電子開關的驅動電路。根據一個實施例，驅動電路包括具有用于接收緩沖器輸入信號的輸入節點的輸入緩沖器、耦接至輸入節點和接地節點的下拉電路以及耦接至輸入節點和電源節點的上拉電路。驅動電路還包括被配置成激活下拉電路或上拉電路的控制電路。當緩沖器輸入信號的電壓電平高于第一閾值時，上拉電路被激活，并且當緩沖器輸入信號的電壓電平低于第二閾值時，下拉電路被激活。

此外，描述了一種用于驅動電子開關的方法。根據一個實施例，該方法包括在輸入緩沖器的輸入節點處接收緩沖器輸入信號。當緩沖器輸入信號的電壓電平高于第一閾值時，通過激活上拉電路來上拉輸入緩沖器的輸出節點處的電壓電平，或者當緩沖器輸入信號的電壓電平低于第二閾值時，通過激活下拉電路來下拉輸入緩沖器的輸出節點處的電壓電平。

此外，本文描述了一種電子保險絲電路。根據一個實施例，電子保險絲電路包括可操作地耦接至負載并且被配置成將負載與電源連接和斷開的電子開關。此外，電子保險絲電路包括耦接至電子開關的控制電極的驅動電路。驅動電路包括：輸入緩沖器，其包括用于接收緩沖器輸入信號的輸入節點；耦接至輸入節點和接地節點的下拉電路；以及耦接至輸入節點和電源節點的上拉電路。此外，驅動電路包括被配置成激活下拉電路或上拉電路的控制電路。當緩沖器輸入信號的電壓電平高于第一閾值時，上拉電路被激活，并且當緩沖器輸入信號的電壓電平低于第二閾值時，下拉電路被激活。

附圖說明

參考以下描述和附圖可以更好地理解本發明。附圖中的部件不一定按比例繪制，而是將重點放在說明本發明的原理上。此外，在附圖中，相似的附圖標記表示相應的部分。在附圖中：

圖1示意性地示出了具有電子開關和被配置成驅動電子開關的控制電路的電子電路的一個示例性應用。

圖2示出了控制電路的一個示例性實現。

圖3是示出包括在圖2所示的控制電路中的邏輯電路的操作的一個示例的時序圖。